Registration Number
0825U003382, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
02-10-2025
popup.evolution
.
Title
Mechanisms of antitumor effect of novel heterocyclic compounds: in silico modeling, cytotoxic and immunomodulatory action in vitro and in vivo
Author
Mykola V. Klishch,
popup.head Rostyslav S. Stoika
popup.opponent Denys V. Kolybo
popup.opponent Sergiy M. Shulga
popup.review Oleh V. Stasyk
popup.review Nataliya Y. Stasyuk
popup.rada
Institute of Cell Biology of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційна робота спрямована на дослідження цитотоксичних властивостей нових гетероциклічних сполук in vitro, моделювання механізмів їхньої дії in silico та оцінку здатності клітинних вакцин, виготовлених з використанням цих сполук, протидіяти росту новоутворень у експериментальних тварин.
За даними Міжнародного агентства з вивчення раку, у 2022 році у світі було задокументовано близько 20 млн нових випадків онкологічних захворювань, а смертність від різних видів раку сягнула 9,7 млн. Згідно з прогнозами Всесвітньої організації охорони здоров’я, кількість нових випадків раку до 2050 року може зрости на 77% і досягти 35 млн. Попри розробку нових терапевтичних підходів для лікування раку, їхня ефективність та селективність залишається обмеженою. Саме тому розробка нових підходів, спрямованих на точне націлювання пухлиноспецифічних вразливостей, є важливими напрямком сучасної фармакології та медицини.
В результаті виконання дисертаційної роботи з’ясовано умови ефективності клітинних вакцин, створених з використанням нових гетероциклічних сполук (α-N-гетероциклічних тіосемікарбазонів), для протидії росту пухлин у лабораторних мишей, а також запропоновано механізми протипухлинної дії α-N-гетероциклічних тіосемікарбазонів та похідних тіопірано[2,3-d]тіазолу на основі моделювання in silico та даних in vitro.
Цитотоксичний ефект COTI-NMe2, нового α-N-гетероциклічного похідного тіосемікарбазону, перевищував відповідні значення для похідного COTI-2 у 2-3 рази щодо клітин CT26 та майже вдвічі – для клітин B16F10 дикого типу. Додатково було оцінено цитотоксичні властивості COTI-NMe2 щодо клітинних ліній мишачої меланоми B16F10 дикого типу та ізогенної лінії B16F10/ADR, стійкої до доксорубіцину. Результати показали подібну чутливість обох ліній до дії COTI-NMe2, що вказує на малу ймовірність його взаємодії з ABC-транспортерами, які забезпечують резистентність клітин лінії B16F10/ADR до доксорубіцину.
За допомогою молекулярного докінгу та симуляції молекулярної динаміки було спрогнозовано, що одним із можливих механізмів протипухлинної дії COTI-NMe2 є реактивація мутантного білка p53, зокрема у разі наявності міссенс-мутації R175H. З іншого боку, похідні тіопірано[2,3-d]тіазолу Les-6547 та Les-6557 продемонстрували показники докінгу, співставні з лігандами, здатність яких до зв’язування була підтверджена експериментально. Було запропоновано можливий механізм їхньої дії, який пояснює отримані експериментальні результати, а саме інгібування протеїнкінази CDK2.
Оцінка виживаності тварин без розвитку пухлин (ВБП) засвідчила, що найвищий рівень виживаності та найменша частота утворення пухлин характерні для групи мишей, яких імунізували клітинами B16F10, попередньо обробленими COTI-NMe2 (500 нМ) протягом 48 годин. Крім того, у тварин, вакцинованих такими клітинами, у разі розвитку пухлин їхній об’єм був значно меншим порівняно з тими, яким вводили клітини лінії B16F10 після 24-годинної інкубації з препаратом. Тривала обробка клітин цієї лінії відносно низькими дозами препарату COTI-NMe2 (500 нМ протягом 48 годин) зумовлює більш виражену імуногенність загиблих клітин B16F10, порівняно з іншими комбінаціями концентрації препарату та часу впливу. Це підтверджує відсутність прямого зв’язку між цитотоксичністю препарату та імуногенністю загиблих клітин.
Крім того, встановлено, що підвищення концентрації COTI-NMe2 сприяє зростанню фагоцитарної активності клітин J774.2, однак лише за використання низьких доз (<10 нМ), які не проявляють вираженої цитотоксичної дії. Це зростання супроводжувалося збільшенням кількості активних фагоцитарних клітин J774.2, які після культивування у кондиціонованому середовищі поглинали термоінактивовані дріжджові клітини, хоча середня кількість поглинутих клітин дріжджів на одну фагоцитуючу клітину залишалася відносно сталою.
Ми вважаємо, що вплив на пухлиноспецифічні вразливості, зокрема відновлення функції білка p53 та реактивація імунної системи за допомогою нових похідних тіосемікарбазону in vivo, а також антипроліферативна та проапоптична дія похідних тіопірано[2,3-d]тіазолу, може сприяти вибірковому знищенню злоякісних клітин із відповідними характеристиками. Це відкриває можливості для розробки нових, більш ефективних стратегій цільової терапії раку.
Ключові слова: тіосемікарбазон, тіазол, карцинома, цитотоксичність, імуномодуляція, імуногенна загибель клітин, фагоцитоз, мутації TP53, реактивація p53, молекулярний докінг, молекулярна динаміка.
Registration Date
2025-08-11
popup.nrat_date
2025-08-11 / 2026-07-15
